優(yōu)化集訓(xùn)11硅與無機(jī)非金屬材料

優(yōu)化集訓(xùn)11硅與無機(jī)非金屬材料一、選擇題1.太陽(yáng)能電池已為人們所熟悉,制造太陽(yáng)能電池板的核心材料是()A.二氧化硅B.硅C.鈦合金D.鋁合金2.(2020浙江平湖杭州灣實(shí)驗(yàn)學(xué)校周測(cè))生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、普通玻璃共同的主要原料是()A.黏土 B.純堿 C.石灰石 D.石英3.(2020浙江麗水期中)水晶的主要成分是SiO2,SiO2屬于()A.混合物 B.非金屬單質(zhì)C.氧化物 D.有機(jī)化合物4.高嶺土是制造瓷器的主要原料,組成為Al2Si2Ox(OH)y,x、y的值可能為()A.76 B.65 C.54 D.435.下列有關(guān)硅及硅酸鹽材料的說法正確的是()A.硅酸鈉溶液可以保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中B.高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維C.普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D.反應(yīng)Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑中的還原劑是Si6.下列物質(zhì)不能通過化合反應(yīng)制得的是()A.SiO2 B.NaHCO3C.H2SiO3 D.SiCl47.下列有關(guān)普通玻璃的說法不正確的是()A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英B.玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)C.普通玻璃的主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿跟二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起8.《青花瓷》中所描繪的“瓶身描繪的牡丹一如你初妝”“色白花青的錦鯉躍然于碗底”等圖案讓人賞心悅目,但古瓷中所用顏料成分一直是個(gè)謎,近年來科學(xué)家才得知大多為硅酸鹽,如藍(lán)紫色的硅酸銅鋇(BaCuSi2O6)。下列關(guān)于硅酸銅鋇的說法不正確的是()A.是一種硅酸鹽 B.性質(zhì)穩(wěn)定,不易脫色C.易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿 D.可用氧化物形式表示為BaO·CuO·2SiO29.(2020浙江平湖杭州灣實(shí)驗(yàn)學(xué)校周測(cè))陶瓷是傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品,根據(jù)陶瓷的生產(chǎn)原理,可以得出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()①以含硅物質(zhì)作為原料②主要產(chǎn)物是硅酸鹽③反應(yīng)條件是高溫④反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化A.只有①③ B.只有②③C.①②③④ D.只有③④10.在野外,用硅、熟石灰、燒堿的混合物制取氫氣:Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑。該反應(yīng)利用了硅的()A.氧化性B.還原性C.兩性D.酸性11.下列說法不正確的是()A.水泥是建筑工業(yè)的基礎(chǔ)材料,可用黏土、石灰石等原料來制得B.二氧化硅常溫下可與NaOH溶液反應(yīng)C.向硅酸鈉溶液中通入足量的CO2氣體后,溶液中不會(huì)出現(xiàn)沉淀D.利用晶體硅制作的太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能12.蛇紋石可以看作由氧化鎂、氧化鋁、二氧化硅和氧化鐵組成?，F(xiàn)取一份蛇紋石試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先將其溶于過量的鹽酸,過濾后,向所得沉淀X和溶液Y中分別加入氫氧化鈉溶液至過量。下列敘述不正確的是()A.沉淀X的成分是二氧化硅B.將蛇紋石試樣直接溶于過量的氫氧化鈉溶液后,過濾可得純凈的紅色顏料氧化鐵C.向溶液Y中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾得沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D.溶液Y中的陽(yáng)離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+和H+13.向下列各溶液中通入足量CO2氣體,最終有渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生的是()①飽和Na2CO3溶液②澄清石灰水③NaAlO2溶液④CaCl2溶液⑤Na2SiO3溶液A.①②③④⑤ B.②③C.③⑤ D.①③⑤14.下列離子方程式不正確的是()A.石英砂與燒堿溶液反應(yīng):SiO2+2OHSiO32-+HB.金屬鐵與稀鹽酸反應(yīng):Fe+2H+Fe2++H2↑C.在水玻璃中通入少量二氧化碳?xì)怏w:SiO32-+2H+H2SiOD.向小蘇打溶液滴加少量澄清石灰水:2HCO3-+Ca2++2OHCaCO3↓+CO3215.下列關(guān)于二氧化硅的敘述中,正確的是()A.二氧化硅不溶于水,不能與水反應(yīng)生成硅酸B.二氧化硅是一種酸性氧化物,它不與任何酸發(fā)生反應(yīng)C.陶瓷餐具、普通玻璃、石英砂的主要成分中都含有二氧化硅D.二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)相似16.關(guān)于工業(yè)制金剛砂的反應(yīng):SiO2+3CSiC+2CO↑,下列說法正確的是()A.SiO2是氧化劑B.碳的非金屬性比硅的弱C.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2D.金剛砂具有類似石墨的結(jié)構(gòu),能導(dǎo)電17.下列生活、生產(chǎn)中用到的材料屬于新型無機(jī)非金屬材料的是()A.碳素鋼 B.滌綸C.壓電陶瓷 D.鋼化玻璃18.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是()A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝C.生鐵坩堝 D.陶瓷蒸發(fā)皿19.高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖如下:下列說法正確的是()A.自然界中存在大量的單質(zhì)硅B.電弧爐中的化學(xué)方程式為SiO2+CSi+CO2↑C.SiHCl3→高純硅步驟中,每生成1molSi,轉(zhuǎn)移2mol電子D.該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用20.碳納米管是由碳原子組成的六角形蜂巢狀平面薄膜卷曲而成,具有特殊的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。下列關(guān)于碳納米管的說法不正確的是()A.碳納米管屬于一種有機(jī)合成纖維B.碳納米管與金剛石互為同素異形體C.常溫下,碳納米管具有較好的穩(wěn)定性D.碳納米管比表面積大,可用作新型儲(chǔ)氫材料二、填空題21.物質(zhì)的保存方法與其性質(zhì)密切相關(guān)。硅酸鈉溶液應(yīng)保存在,若長(zhǎng)期暴露在空氣中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

22.為比較鹽酸、碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱,某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過一次實(shí)驗(yàn)即可達(dá)到上述目的。請(qǐng)回答:(1)A中盛放碳酸鈣固體粉末,則分液漏斗所盛的試劑是。

(2)裝置B所盛的試劑是,其作用是。

(3)裝置C所盛的試劑是,寫出C中反應(yīng)的離子方程式:。

(4)得到的酸性強(qiáng)弱的結(jié)論是:>>(填化學(xué)式)。

23.在物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中,A是一種固體單質(zhì)且常作半導(dǎo)體材料,E是一種白色沉淀,F是密度最小的氣體單質(zhì)。請(qǐng)完成下列問題:(1)B的化學(xué)式是,目前在現(xiàn)代通信方面B已被用于的主要原料。

(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是

。

(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是

。

(4)C和過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是

。

24.工業(yè)上可用焦炭與二氧化硅的混合物在高溫下與氯氣反應(yīng)生成SiCl4,SiCl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備SiCl4的裝置示意圖(注:SiCl4遇水易水解)。請(qǐng)回答下列問題:(1)D裝置的作用是。

(2)裝置A的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(3)C中吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液中肯定存在OH、Cl和SO42-。以下是探究該吸收液中可能存在其他酸根離子(忽略空氣中CO2【提出假設(shè)】假設(shè)1:只有SO32-;假設(shè)2:只有ClO;【設(shè)計(jì)方案】取少量吸收液置于試管中,滴加3mol·L1H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于a、b兩支試管中,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。①向a試管中滴加幾滴(A.品紅B.高錳酸鉀C.溴水)溶液,若溶液褪色,則假設(shè)1成立。

②向b試管中滴加溶液,若溶液變?yōu)樗{(lán)色,則假設(shè)2成立。

25.工業(yè)上利用石英砂制取粗硅,繼而制得高純硅。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制法制得高純硅56g,若不計(jì)各步驟的損失,最初需要含量為80%的石英砂礦g,粗硅制取步驟得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為L(zhǎng)。

選擇題答題欄1234567891011121314151617181920參考答案優(yōu)化集訓(xùn)11硅與無機(jī)非金屬材料1.B解析硅是一種良好的半導(dǎo)體材料,可用于制造芯片和硅太陽(yáng)能電池,B正確。故選B。2.C解析制取水泥的主要原料為黏土、石灰石,生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有純堿、石灰石和石英砂,生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、普通玻璃共同的主要原料是石灰石,故選C。3.C解析二氧化硅是由硅元素和氧元素組成的化合物,屬于氧化物,故選C。4.C解析根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,只有C項(xiàng)符合。5.D解析若硅酸鈉溶液保存在帶磨口玻璃塞的試劑瓶中,因硅酸鈉有強(qiáng)黏結(jié)力,會(huì)導(dǎo)致玻璃塞與瓶口內(nèi)側(cè)發(fā)生粘連而無法打開,A不正確;生產(chǎn)光導(dǎo)纖維的原料是二氧化硅,B不正確;石英玻璃的成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽,C不正確;反應(yīng)中硅單質(zhì)元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),D正確。故選D。6.C解析因?yàn)镾iO2與水不反應(yīng),所以H2SiO3不能通過化合反應(yīng)制得。7.B解析玻璃屬于混合物,沒有固定的熔點(diǎn)。8.C解析硅酸銅鋇屬于硅酸鹽,不溶于強(qiáng)堿,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。9.C解析①生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,黏土中含硅,生產(chǎn)玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英砂,石英砂中含有硅,故正確;②玻璃主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅等,屬于硅酸鹽產(chǎn)品,普通水泥主要成分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等也是硅酸鹽產(chǎn)品,故正確;③生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒,生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,生產(chǎn)過程在高溫下進(jìn)行,所以反應(yīng)條件都是高溫,故正確;④水泥和玻璃的生產(chǎn)原理都是一系列復(fù)雜的物理變化、化學(xué)變化,故正確;故選C。10.B解析該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)了硅的還原性。11.C解析向硅酸鈉溶液中通入足量CO2會(huì)生成硅酸沉淀,故C項(xiàng)不正確。12.B解析SiO2不溶于水,也不溶于酸,因此試樣溶于鹽酸、過濾后的沉淀為SiO2,A正確;將試樣直接溶于過量的NaOH溶液,過濾得到不溶物,該不溶物含有Fe2O3和MgO,B不正確;溶液Y中含有Mg2+、Al3+、Fe3+和H+,加入過量NaOH溶液,過濾得到沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2,Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-,C正確;溶液Y中的陽(yáng)離子主要有Mg2+、Al3+、Fe3+和H+,D正確。故選13.D解析向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,有NaHCO3固體析出;向澄清石灰水中通入CO2,先有CaCO3沉淀生成,但當(dāng)CO2過量后沉淀溶解;向NaAlO2溶液中通入足量CO2,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀;向CaCl2溶液中通入足量CO2,不反應(yīng),沒有現(xiàn)象;向Na2SiO3溶液中通入足量CO2,產(chǎn)生H2SiO3沉淀。因此,最終出現(xiàn)渾濁的是①③⑤。故選D。14.C解析在水玻璃中通入少量二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓,相應(yīng)的離子方程式為SiO32-+CO2+H2OCO32-+H2SiO3↓15.A解析二氧化硅不溶于水,因此不能與水反應(yīng)生成硅酸,A正確;二氧化硅屬于酸性氧化物,但它能與HF反應(yīng),B不正確;陶瓷餐具是以黏土為主要原料生產(chǎn)的,不含二氧化硅,C不正確;二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)相差較大,D不正確。故選A。16.C解析該反應(yīng)中只有碳元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,SiO2不是氧化劑,A不正確;根據(jù)元素周期律,碳的非金屬性比硅的強(qiáng),B不正確;氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,C正確;金剛砂的結(jié)構(gòu)與金剛石的相似,D不正確。故選C。17.C解析碳素鋼屬于金屬材料,A不正確;滌綸屬于合成纖維,是有機(jī)高分子化合物,B不正確;壓電陶瓷主要成分有鈦酸鹽、鋯酸鹽等,能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)換,屬于新型無機(jī)非金屬材料,C正確;鋼化玻璃屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料,D不正確。故選C。18.C解析石英坩堝、普通玻璃坩堝均含有二氧化硅,二氧化硅會(huì)與燒堿反應(yīng),A、B不能選用;熔融燒堿時(shí)加熱溫度較高,不能用蒸發(fā)皿,D不能選用。所以只能用生鐵坩堝。故選C。19.D解析硅在自然界中只有化合態(tài),沒有單質(zhì)硅存在,A不正確;電弧爐中的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO↑,B不正確;SiHCl3→高純硅步驟中,每生成1molSi,轉(zhuǎn)移4mol電子,C不正確;該工藝流程中的HCl、H2可以循環(huán)使用,D正確。故選D。20.A解析碳納米管是由碳元素組成的單質(zhì),不屬于有機(jī)合成纖維,A不正確;碳納米管與金剛石是由碳元素組成的不同單質(zhì),互為同素異形體,B正確;碳單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定,所以常溫下碳納米管具有較好的穩(wěn)定性,C正確;碳納米管是由石墨片層卷成的管狀物,比表面積大,可用作儲(chǔ)氫材料,D正確。故選A。21.答案帶橡皮塞的試劑瓶中Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3解析硅酸鈉溶液由于有黏性,需要保存在帶橡皮塞的試劑瓶中。由于硅酸的酸性比碳酸的弱,暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng):Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3。22.答案(1)鹽酸(2)飽和NaHCO3溶液吸收HCl氣體(3)Na2SiO3溶液SiO32-+CO2+H2OH2SiO3↓+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2HCO3-)(4)HCl解析在復(fù)分解反應(yīng)中有如下規(guī)律:強(qiáng)酸+弱酸鹽→弱酸+強(qiáng)酸鹽。(1)A中盛放碳酸鈣固體粉末,則分液漏斗中盛裝鹽酸,根據(jù)反應(yīng)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,可判斷酸性:HCl>H2CO3;(2)將生成的CO2氣體通入Na2SiO3溶液中,根據(jù)反應(yīng)Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2OH2SiO3↓+2NaHCO3),可以判斷酸性:H2CO3>H2SiO3;但需注意的是A中反應(yīng)時(shí)會(huì)有HCl氣體逸出,故通入Na2SiO3溶液前需將HCl吸收,但又不能吸收CO2,故選用飽和NaHCO3溶液。23.答案(1)SiO2制光導(dǎo)纖維(2)SiO2+2OHS